石墨炔管和石墨烯網(wǎng)眼物理性能的第一性原理研究.pdf

1、自從研究碳納米材料以來，人們發(fā)現(xiàn)碳納米材料具有很多奇特的物理性質(zhì)。人們對碳納米材料如此關(guān)注是由于人們期待碳納米材料具有某些優(yōu)異的性質(zhì)，并應(yīng)用到現(xiàn)實生活中。石墨烯和石墨炔是最新發(fā)現(xiàn)碳的同素異形體，石墨炔管和石墨烯網(wǎng)眼具有十分優(yōu)異奇特的物理性能而倍受關(guān)注，其研究具有重大的基礎(chǔ)科學(xué)意義和應(yīng)用價值。本論文中，我們計算了石墨炔管的電子性質(zhì)和力學(xué)性質(zhì)。為了調(diào)控石墨烯的帶隙和探索其磁性來源，我們對石墨烯網(wǎng)眼磁學(xué)性質(zhì)和電子性質(zhì)進(jìn)行了計算。
　　在

2、本論文的工作中，我們利用第一性原理，研究了石墨炔管和石墨烯網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)的物理性能。得到如下結(jié)論：
　　1、研究了不同管徑鋸齒型和扶手型石墨炔管的電子結(jié)構(gòu)和力學(xué)性質(zhì)。計算結(jié)果表明：石墨炔管是一類具有一定直接帶隙的半導(dǎo)體管，其帶隙在0.4-1.3eV的能量范圍，且隨管徑的增大而變小。而石墨炔管的楊氏模量在0.44-0.50Tpa區(qū)間變化。對于鋸齒型石墨炔管，其楊氏模量隨著半徑的增大而變小而鋸齒型石墨炔管的楊氏模量隨其半徑的增大而增大。

3、r>　　2、計算了幾種缺陷石墨烯網(wǎng)眼的電子結(jié)構(gòu)和磁學(xué)性質(zhì)。計算結(jié)果表明：石墨烯網(wǎng)眼根據(jù)單胞中位于兩個子晶格的碳原子數(shù)是否相等分為非磁性石墨烯網(wǎng)眼和磁性網(wǎng)眼。石墨烯具有子晶格 A(B)，如果記石墨烯子晶格 A(B)的碳原子個數(shù)分別為Na(Nb)。當(dāng)Na?Nb時，石墨烯網(wǎng)眼具有不為零的總磁矩和局域磁矩。當(dāng)Na?Nb時，石墨烯網(wǎng)眼的總磁矩和局域磁矩都為零。具有相同缺陷結(jié)構(gòu)的非磁性石墨烯網(wǎng)眼，其電學(xué)性質(zhì)隨著缺陷之間距離的增大依次從半導(dǎo)體轉(zhuǎn)變到金